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방사층형 유체 흐름의 촉매 발열반응을 수행하는 쉘-앤-튜브형 반응기에 있어서,발열반응의 반응물이 유입되는 제1유입구 및 발열반응의 생성물이 배출되는 제1배출구를 구비하는 반응기 쉘; 및반응기 쉘 내부에 배치되어 있는 방사층형 유체 흐름의 발열반응용 환형 촉매용기로서, 튜브형 외벽과 튜브형 내벽 사이로 정의되는 내부 공간에 촉매 입자를 수용하고, 상기 외벽 및 내벽은 촉매 발열반응의 반응물 및 생성물이 통과할 수 있는 천공들이 구비되고, 촉매를 수용하는 공간의 길이방향 제1단 및 제2단은 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 발열반응용 환형 촉매용기;를 구비하며, 촉매용기의 내벽 내부로 정의되는 공간은 제1유입구 및 제1배출구 중 어느 하나와 연결되고, 촉매용기의 외벽 외부로 정의되는 공간은 제1유입구 및 제1배출구 중 다른 하나와 연결되어 있으며,발열반응의 반응물은 촉매용기의 외벽 및 내벽에 형성된 천공들을 통해 촉매용기 내 충진된 촉매층을 방사층 방향으로 통과하고,반응기를 사용하는 특정 반응조건에서 형성되는 발열반응용 촉매용기의 촉매층 내 유체의 채널링을 막을 수 있는 위치에 있는 외벽 및 내벽의 천공들 중 일부를 밀폐시킨 것이 특징이며,촉매용기의 튜브형 내벽 내부로 정의되는 공간에 촉매용기와 이격되어 배치되어 있는 흡열용 열교환기를 더 구비하며, 발열반응의 생성물은 촉매용기의 내벽에 형성된 천공들을 통해 통과한 후 촉매용기의 튜브형 내벽 내부로 정의되는 공간에서 흡열용 열교환기의 외벽을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인, 반응기
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방사층형 유체 흐름의 촉매 발열반응을 수행하는 쉘-앤-튜브형 반응기에 있어서,발열반응의 반응물이 유입되는 제1유입구 및 발열반응의 생성물이 배출되는 제1배출구를 구비하는 반응기 쉘; 및반응기 쉘 내부에 배치되어 있는 방사층형 유체 흐름의 발열반응용 환형 촉매용기로서, 튜브형 외벽과 튜브형 내벽 사이로 정의되는 내부 공간에 촉매 입자를 수용하고, 상기 외벽 및 내벽은 촉매 발열반응의 반응물 및 생성물이 통과할 수 있는 천공들이 구비되고, 촉매를 수용하는 공간의 길이방향 제1단 및 제2단은 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 발열반응용 환형 촉매용기;를 구비하며, 촉매용기의 내벽 내부로 정의되는 공간은 제1유입구 및 제1배출구 중 어느 하나와 연결되고, 촉매용기의 외벽 외부로 정의되는 공간은 제1유입구 및 제1배출구 중 다른 하나와 연결되어 있으며,발열반응의 반응물은 촉매용기의 외벽 및 내벽에 형성된 천공들을 통해 촉매용기 내 충진된 촉매층을 방사층 방향으로 통과하고,반응기를 사용하는 특정 반응조건에서 형성되는 발열반응용 촉매용기의 촉매층 내 유체의 채널링을 막을 수 있는 위치에 있는 외벽 및 내벽의 천공들 중 일부를 밀폐시킨 것이 특징이며,촉매용기의 튜브형 외벽 외부에 이격되어 배치되어 있는 흡열용 튜브형 열교환기를 더 구비하며, 발열반응의 생성물은 촉매용기의 외벽에 형성된 천공들을 통해 통과한 후 촉매용기의 튜브형 외벽 외부 공간에서 흡열용 튜브형 열교환기의 벽면을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인, 반응기
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제1항 또는 제2항에 있어서, 촉매용기의 외벽과 내벽 사이의 거리가 촉매용기의 길이방향 길이보다 짧은 것이 특징인 반응기
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제1항 또는 제2항에 있어서, 발열반응의 반응물은 촉매용기의 외벽 천공으로부터 촉매층을 통과한 후 내벽 천공으로 빠져나오거나, 발열반응의 반응물은 촉매용기의 내벽 천공으로부터 촉매층을 통과한 후 외벽 천공으로 빠져나오는 것이 특징인 반응기
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삭제
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제2항에 있어서, 발열반응의 생성물 유체는 흡열용 튜브형 열교환기의 안쪽 벽면을 따라 흐른 후 흡열용 튜브형 열교환기의 말단에서 U-턴하여 흡열용 튜브형 열교환기의 바깥쪽 벽면을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인 반응기
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제1항 또는 제2항에 있어서, 촉매용기의 내벽 내부로 정의되는 공간에 실린더가 삽입되어 있는 것이 특징인 반응기
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발열반응과 흡열반응을 동시에 수행하는 쉘-앤-튜브형 반응기에 있어서,발열반응의 반응물이 유입되는 제1유입구 및 발열반응의 생성물이 배출되는 제1배출구를 구비하는 반응기 쉘; 반응기 쉘 내부에 배치되어 있는 방사층형 유체 흐름의 발열반응용 환형 촉매용기로서, 튜브형 외벽과 튜브형 내벽 사이로 정의되는 내부 공간에 촉매 입자를 수용하고, 상기 외벽 및 내벽은 촉매 발열반응의 반응물 및 생성물이 통과할 수 있는 천공들이 구비되고, 촉매를 수용하는 공간의 길이방향 제1단 및 제2단은 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 발열반응용 환형 촉매용기; 및촉매용기의 튜브형 내벽 내부로 정의되는 공간에 촉매용기와 이격되어 배치되어 있는 흡열반응용 튜브형 반응기로서, 흡열반응의 반응물이 유입되는 제2유입구 및 흡열반응의 생성물이 배출되는 제2배출구를 구비하며 벽면이 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 흡열반응용 튜브형 반응기를 구비하며, 촉매용기의 내벽 내부로 정의되는 공간은 제1배출구와 연결되고, 촉매용기의 외벽 외부로 정의되는 공간은 제1유입구와 연결되어 있으며, 발열반응의 반응물은 촉매용기의 외벽에 형성된 천공들을 통해 촉매용기 내 충진된 촉매층을 방사층 방향으로 통과하고, 발열반응의 생성물은 촉매용기의 내벽에 형성된 천공들을 통해 통과한 후 촉매용기의 튜브형 내벽 내부로 정의되는 공간에서 흡열반응용 튜브형 반응기의 외벽을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인 반응기
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제8항에 있어서, 반응기를 사용하는 특정 반응조건에서 형성되는 발열반응용 촉매용기의 촉매층 내 유체의 채널링을 막을 수 있는 위치에 있는 외벽 및 내벽의 천공들 중 일부를 밀폐시킨 것이 특징인 반응기
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제8항에 있어서, 흡열반응용 튜브형 반응기는 외측 튜브와 내측 튜브를 구비한 이중 튜브 형태이며, 외측 튜브에 흡열반응 촉매가 채워져 있고, 제2유입구를 통해 반응기 쉘 밖에서 유입되는 흡열반응의 반응물 유체가 비어있는 내측 튜브로 들어가서 외측 튜브의 촉매층을 통과하면서 이로부터 형성된 흡열반응의 생성물 유체가 제2배출구를 통해 반응기 밖으로 배출되거나, 제2유입구를 통해 반응기 쉘 밖에서 유입되는 흡열반응의 반응물 유체가 외측 튜브의 촉매층을 통과하면서 이로부터 형성된 흡열반응의 생성물 유체가 내측 튜브로 흘러 제2배출구를 통해 반응기 밖으로 배출되는 구조를 갖는 것이 특징인 반응기
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발열반응과 흡열반응을 동시에 수행하는 쉘-앤-튜브형 반응기에 있어서,발열반응의 반응물이 유입되는 제1유입구 및 발열반응의 생성물이 배출되는 제1배출구를 구비하는 반응기 쉘; 반응기 쉘 내부에 배치되어 있는 방사층형 유체 흐름의 발열반응용 환형 촉매용기로서, 튜브형 외벽과 튜브형 내벽 사이로 정의되는 내부 공간에 촉매 입자를 수용하고, 상기 외벽 및 내벽은 촉매 발열반응의 반응물 및 생성물이 통과할 수 있는 천공들이 구비되고, 촉매를 수용하는 공간의 길이방향 제1단 및 제2단은 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 발열반응용 환형 촉매용기; 및촉매용기의 튜브형 외벽 외부에 이격되어 배치되어 있는 흡열반응용 튜브형 반응기로서, 흡열반응의 반응물이 유입되는 제2유입구 및 흡열반응의 생성물이 배출되는 제2배출구를 구비하며 벽면이 유체 유출입을 차단하도록 밀폐된 흡열반응용 튜브형 반응기를 구비하며, 촉매용기의 내벽 내부로 정의되는 공간은 제1유입구와 연결되고, 촉매용기의 외벽 외부로 정의되는 공간은 제1배출구와 연결되어 있으며, 발열반응의 반응물은 촉매용기의 내벽에 형성된 천공들을 통해 촉매용기 내 충진된 촉매층을 방사층 방향으로 통과하고, 발열반응의 생성물은 촉매용기의 외벽에 형성된 천공들을 통해 통과한 후 촉매용기의 튜브형 외벽 외부 공간에서 흡열반응용 튜브형 반응기의 벽면을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인 반응기
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제11항에 있어서, 반응기를 사용하는 특정 반응조건에서 형성되는 발열반응용 촉매용기의 촉매층 내 유체의 채널링을 막을 수 있는 위치에 있는 외벽 및 내벽의 천공들 중 일부를 밀폐시킨 것이 특징인 반응기
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제11항에 있어서, 발열반응의 생성물 유체는 흡열반응용 튜브형 반응기의 안쪽 벽면을 따라 흐른 후 흡열반응용 튜브형 반응기의 말단에서 U-턴하여 흡열반응용 튜브형 반응기의 바깥쪽 벽면을 따라 흐르면서 열교환을 하는 것이 특징인 반응기
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제1항, 제2항, 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 발열반응용 촉매용기에서 발열반응의 반응물이 유입될 수 있는 벽면 천공들 중 발열반응의 반응물 편류를 형성시키는 위치에 있는 천공들 전부 또는 일부를 밀폐시킨 것이 특징인 반응기
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제1항, 제2항, 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 발열반응은 메탄의 산화이량화 반응인 것이 특징인 반응기
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제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 흡열반응은 메탄 함유 가스의 합성가스 제조 리포밍 반응이거나 에탄 함유 가스의 분해에 의한 에틸렌 제조 반응인 것이 특징인 반응기
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제1항, 제2항, 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 기재된 반응기에서, 촉매 발열반응을 통해 가스 생성물을 제조하는 방법
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제17항에 있어서, 발열반응용 촉매용기에서 메탄 및 산소 함유 반응물을 입자상 촉매와 접촉시킴으로서 에틸렌 및/또는 에탄을 포함한 C2 이상의 탄화수소로 전환시켜 C2 이상의 탄화수소를 제조하는 것이 특징인, 촉매 발열반응을 통해 가스 생성물을 제조하는 방법
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제1항, 제2항, 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 기재된 반응기의 발열반응용 촉매용기에서 메탄 및 산소 함유 반응물을 입자상 촉매와 접촉시킴으로서 에틸렌 및/또는 에탄을 포함한 C2 이상의 탄화수소로 전환시키는 제1단계; 및제1단계에서 메탄의 산화이량화 반응에 의해 형성된 C2 탄화수소로부터 에틸렌 올리고머화(oligomerization) 반응에 의해 액체 탄화수소를 형성시키는 제2단계를 포함하여, 메탄으로부터 액체 탄화수소를 제조하는 방법
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제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 반응기에서, 촉매 흡열반응을 통해 가스 생성물을 제조하는 방법
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제20항에 있어서, 흡열반응용 반응기에서 메탄 함유 가스의 합성가스 제조 리포밍 반응을 수행하거나 에탄 함유 가스의 분해에 의한 에틸렌 제조 반응을 수행하여 합성가스 또는 에틸렌을 제조하는 것이 특징인, 촉매 흡열반응을 통해 가스 생성물을 제조하는 방법
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